采矿工程毕业设计（论文）-新阳煤矿3.0Mta新井设计（全套图纸）.doc

目 录 一般部分一般部分 1 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征.1 1.1 矿区概述.1 1.1.1 地理位置.1 1.1.2 地形、地貌.1 1.1.3 交通条件.1 1.1.4 本区内的工业和农业.1 1.1.5 供电供水.1 1.1.6 气候条件.3 1.1.7 水文情况.3 1.1.8 地震.3 1.2 井田地质特征.3 1.2.1 井田的地形.3 1.2.2 井田的勘探.3 1.2.3 地层的概述.4 1.2.4 井田地质构造.5 1.2.5 井田的水文地质特征.7 1.3 煤层特征.11 1.3.1 煤层的埋藏特征.11 1.3.2 煤层.11 1.3.3 煤层及围岩性质.11 1.3.4 煤质.12 1.3.5 瓦斯、煤尘和煤的自燃.14 2 井田境界和储量井田境界和储量.18 2.1 井田境界.18 2.1.1 井田范围.18 2.1.2 开采界限.18 2.1.3 井田尺寸.18 2.2 矿井工业储量.19 2.2.1 储量计算基础.19 2.2.2 井田地质勘探.19 2.2.3 工业储量计算.20 2.3 矿井可采储量.21 2.3.1 安全煤柱留设原则.21 2.3.2 矿井永久保护煤柱损失量.21 2.3.3 矿井可采储量.23 3 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限矿井工作制度、设计生产能力及服务年限.24 3.1 矿井工作制度.24 3.1.1 矿井每昼夜净提升小时数的确定.24 3.2 矿井设计生产能力及服务年限.24 3.2.1 确定依据.24 3.2.2 矿井设计生产能力.24 3.2.3 矿井服务年限.24 3.2.4 井型校核.25 4 井田开拓井田开拓.26 4.1 井田开拓的基本问题.26 4.1.1 确定井筒形式、数目、位置及坐标.26 4.1.2 工业场地的位置.27 4.1.3 开采水平的确定及采盘区划分.27 4.1.4 主要开拓巷道.27 4.1.5 方案比较.27 4.2 矿井的基本巷道 .32 4.2.1 井筒.32 4.2.2 井底车场及硐室.35 4.3 主要开拓巷道 .36 5 准备方式准备方式盘区巷道布置盘区巷道布置.43 5.1 煤层的地质特征.43 5.1.1 盘区煤层特征.43 5.1.2 煤层顶底板岩石构造情况.43 5.1.3 水文地质.43 5.1.4 地表情况.43 5.2 盘区巷道布置及生产系统.43 5.2.1 盘区准备方式的确定.43 5.2.2 盘区位置.43 5.2.3 采煤方法及工作面长度的确定.43 5.2.4 盘区巷道的联络方式.44 5.2.5 分带煤柱的留设.44 5.2.6 煤层的开采顺序和工作面的接替顺序.44 5.2.7 盘区主要生产系统.44 5.2.8 确定盘区各种巷道的尺寸、支护方式.44 5.2.9 确定盘区生产能力和采出率.46 5.2.10 盘区主要硐室布置.47 5.3 盘区车场选型设计.48 6 采煤方法采煤方法.49 6.1 采煤工艺方式.49 6.1.1 盘区煤层特征及地质条件.49 6.1.2 确定采煤工艺方式.49 6.1.3 回采工作面参数.50 6.1.4 回采工作面破煤、装煤和运煤方式的确定.50 6.1.5 回采工作面支护方式.55 6.1.6 端头支护及超前支护方式.57 6.1.7 合理采放、放顶步距、放煤方式的确定比.58 6.1.8 各工艺过程注意事项.58 6.1.9 回采工作面正规循环作业.59 6.2 回采巷道布置.63 6.2.1 回采巷道布置方式.63 6.2.2 回采巷道参数.63 7 井下运输井下运输.65 7.1 概述.65 7.1.1 井下运输设计的原始条件和数据.65 7.1.2 矿井设计生产能力及工作制度.65 7.1.3 矿井运输系统.65 7.2 盘区运输设备选择.66 7.2.1 设备选型原则：.66 7.2.2 盘区运输设备选型及能力验算.66 7.2.3 运输设备的运输能力验算.67 7.3 大巷运输设备选择 .68 7.3.1 主运输大巷设备选择.68 7.3.2 辅助运输大巷设备选择.69 7.3.3 运输设备能力验算.70 8 矿井提升矿井提升.71 8.1 矿井提升概述.71 8.2 主副井提升.71 8.2.1 主井提升.71 8.2.2 副井提升设备选型.72 9 矿井通风及安全矿井通风及安全.74 9.1 矿井概况.74 9.1.1 矿井地质概况.74 9.1.2 开拓方式.74 9.1.3 开采方法.74 9.1.4 变电所、充电硐室、火药库.74 9.1.5 工作制、人数.74 9.2 矿井通风系统的确定.74 9.2.1 矿井通风系统的基本要求.74 9.2.2 矿井通风方式的选择.74 9.2.3 矿井主扇工作方式选择.77 9.2.4 盘区通风系统的要求.78 9.2.5 工作面通风方式的选择.78 9.2.6 通风构筑物.80 9.3 矿井风量计算.80 9.3.1 采煤工作面所需风量的计算.80 9.3.2 掘进工作面需风量的计算.82 9.3.3 硐室需风量.83 9.3.4 其它巷道所需风量.83 9.3.5 矿井总风量.83 9.3.6 风量分配.84 9.4 矿井通风阻力计算.85 9.4.1 矿井最大阻力路线.86 9.5 矿井通风机的选择.93 9.5.1 矿井的自然风压.93 9.5.2 主扇工况点.94 9.5.3 初选通风机.94 9.6 电动机选型.96 9.7 防止特殊灾害的安全措施.97 9.7.1 预防瓦斯和煤尘爆炸的措施.97 9.7.2 预防火灾事故.97 9.7.3 矿井防治水措施.98 10 设计矿井基本技术经济指标设计矿井基本技术经济指标.99 专题部分专题部分 0 摘要摘要.101 1 支护材料支护材料.101 1.1 水泥.101 1.2 混凝土 .103 1.3 钢材 .105 1.4 其他材料 .105 2 软岩巷道的特征软岩巷道的特征.106 2.1 软岩的概念.106 2.2 软岩的基本特征. .106 2.3 软岩巷道的特征. .106 3 影响软岩巷道支护的因素影响软岩巷道支护的因素.107 3.1 采动地压影响.107 3.2 围岩静压力因素影响 .107 3.3 断层构造影响 .107 3.4 水影响.107 3.5 施工质量因素的影响.107 3.6 放炮振动对巷道的影响.108 4 软岩巷道支护困难的原因分析软岩巷道支护困难的原因分析.108 5 软岩巷道支护技术的种类软岩巷道支护技术的种类.108 5.1 普通支护.108 5.2 锚杆的联合支护技术 .109 5.3 锚、网、喷支护 .109 5.4 锚、网、喷与 U 钢金属支架联合支护.109 5.5 高强锚杆、预应力锚索加固 .109 5.6 砌碹支护及喷砼支护 .110 5.7 锚网索桁架耦合的技术 .110 6 软岩支护技术在国内外的发展现状软岩支护技术在国内外的发展现状.110 6.1 新奥法 .110 6.2 应变控制理论 .111 6.3 能量支护理论 .111 6.4 轴变论和开挖系统控制论 .111 6.5 联合支护技术 111 6.6 锚喷一弧板支护理论.111 6.7 松动圈理论111 6.8 关键部位耦合组合支护理论112 6.9 围岩动态工程分类理论112 翻译部分翻译部分 英文原文英文原文.114 中文译文中文译文.120 参考文献参考文献.123 致致 谢谢.125 一 般 部 分 中国矿业大学 2013 届本科毕业设计 第 1 页 1 矿区概述及井田地质特征 1.1 矿区概述 1.1.1 地理位置地理位置 新阳煤矿是汾西矿业集团有限责任公司技术改造提升生产能力中的一个井田，位于 孝义市以西 15km 的高阳镇，属山西省吕梁孝义市行政管辖区。本井田地理范围为北纬 370541371128，东经 11135471114218。井田西南与水峪井田毗邻；井田西 部与羊寨勘探区为邻，即以南马庄正断层为界；东与白壁关井田(目前已规划为新阳煤矿 白壁关区)相邻，即以偏店逆断层为界；北至丈八煤层露头；南到兑镇介西铁路北。南北 长约为 7.2km，东西宽约 7.0km，总面积为 50.4km2。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 1.1.2 地形、地貌地形、地貌 本井田处于黄土高原中部的山西省吕梁山东麓，区内地表大部被黄土覆盖，黄土冲 沟发育， 基岩仅在井田南部的兑镇河谷地带及矿区中部的新阳河床两岸有零星煤系地层 出露，新阳河谷地面标高+800m+880m，丘陵地标高+900m+1100m，相对高差在 300m 左右。 1.1.3 交通条件交通条件 新阳煤矿交通极为便利，南同蒲铁路介(休)西(泉)线沿井田东南边界通过，介西线 白壁关站有到矿区的铁路专用线，专用线长 5km，介休站到太原站 169km。太(原)离 (石)高速公路即 307 国道从矿区北边通过，340 省道从矿区中心通过，至汾阳城 18km ， 汾阳至太原 106km，矿区交通位置见图 1-1。 1.1.4 本区内的工业和农业本区内的工业和农业 新阳煤矿高阳区西部及南部数十公里区域内，因煤层埋藏较浅，煤质优良，很久以 前当地居民就有小煤窑开采的历史。根据杨家庄村元朝延佑四年（1314 年）的碑文记载， 当时古窑已经很多，推测在唐宋年间已有小窑进行生产，主要开采 2#煤层，个别煤窑如 胡家窑煤矿开采 9-10-11 号煤层。截止 2005 年年底，新阳煤矿范围内保留采矿权的小煤 矿有 16 座，其中孝义市境内有 15 座，新阳煤矿周边皆为农村，原生环境良好，仅有农 耕活动，农民牲畜圈养，少量放牧。河流、地表水体无污染，除夏季洪水造成水土流失 外，其余几乎没有什么环境地质灾害。当地农民以种植业为主，主要农作物有小麦、玉 中国矿业大学 2013 届本科毕业设计 第 2 页 米、高梁、谷子等。区内煤炭资源丰富，工业主要以开办煤矿为主，开采运输业 较发达。 1.1.5 供电供水供电供水 矿井用电采用双回路供电系统，一回引自矿务局自备电厂后庄变电站的内部电网， 电压 110kV，输电距离 4km；一回引自华北电网兑镇变电站，电压 110kV，输电距离 2km，对矿井的建设较为有利。 新阳煤矿现供水水源为矿工业广场附近的 GSJ-C1-6 号水源井，即矿区永久水源。取 水层位为奥陶系中统马家沟组，能满足矿井工业用水和生活用水之需求，从山西煤田地 质研究所提供的水质分析报告来看，其水质符合国家饮用水水质标准。 中国矿业大学 2013 届本科毕业设计 第 3 页 图 1-1 交通位置图 1.1.6 气候条件气候条件 本井田气候受季风环流、地理纬度和海拔高度的影响，一年四季分明，是典型的暖 温带气候。本区属大陆性气候，冬季受蒙古冷高压的控制，多偏北和西北的气流影响， 中国矿业大学 2013 届本科毕业设计 第 4 页 气候寒冷少雪；夏季受太平